Question

3．下面是兩個“測量物體的密度”的實驗．請按照要求完成相應的填空．

（一）小明同學利用天平、溢水杯、燒杯和適量水測量小石塊的密度：
（1）在調(diào)節(jié)橫梁平衡時發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤的左側，此時應將平衡螺母向右（選填：左/右）移動；
（2）測量小石塊的質(zhì)量時，右盤砝碼與橫梁標尺上的示數(shù)如圖（一）所示；
（3）把小石塊緩慢浸沒在裝滿水的溢水杯中，讓溢出的水流入空杯，測得溢出水的質(zhì)量為8g，通過計算可以求出小石塊的密度為4.6g/m³；
（4）整理器材時，小明發(fā)現(xiàn)天平的左盤有一個缺角，則小明所測的密度值仍然準確（選填：偏大/偏小/仍然準確）．
（二）小紅同學準備用量筒（如圖甲所示）和天平在實驗室測量酸奶的密度：
（1）她先用已經(jīng)調(diào)好的天平測出空燒杯的質(zhì)量為m₁，接著將酸奶倒入燒杯，用天平測量燒杯和酸奶的總質(zhì)量，天平平衡時燒杯和酸奶的總質(zhì)量為m₂；然后她找算將燒杯中的酸奶倒入量筒中測量體積，由于酸奶比較粘稠且不透明，容易粘在筒壁上，對測量影響較大．于是她找到了 5mL針筒（如圖乙所示），用針筒抽取5mL酸奶，測出燒杯和剩余酸奶的總質(zhì)量m₃，由此可以得出酸奶密度的表達式為：$\frac{{m}_{2}-{m}_{3}}{5ml}$．（用題目中出現(xiàn)的字母或數(shù)字表達）小紅同學仔細對比觀察量筒和針筒發(fā)現(xiàn)．用針筒測量酸奶體積．還有一個優(yōu)點是分度值比量筒小，使得測量更準確．
（2）同組的小華同學在實驗中發(fā)現(xiàn)了一個“問題”．他發(fā)現(xiàn)5mL針筒的刻度線前的尖端還是有一點小“空隙”，這會導致測得的酸奶密度比實際值偏大（選填偏大/偏小/不 變）；于是，小華和小紅想出了另一種正確的測量方法：將此時抽滿酸奶的針筒中的一 部分酸奶返回燒杯，測量燒杯和剩余酸奶的總質(zhì)量m₄，記下此時針筒內(nèi)酸奶體積V，則酸奶密度的表達式為：$\frac{{m}_{2}-{m}_{4}}{V}$．（用題目中出現(xiàn)的字母或數(shù)字表達）

Answer 1

分析 （一）（1）使用天平測量物體質(zhì)量之前要進行調(diào)平，平衡螺母相對于指針的調(diào)節(jié)規(guī)律是“左偏右調(diào)，右偏左調(diào)”；被測物體的質(zhì)量等于砝碼的總質(zhì)量與游碼所對刻度之和；
（3）溢出水的體積就是小石塊的體積，利用V=$\frac{m}{ρ}$求出小石塊的體積，然后根據(jù)密度公式計算石塊的密度．
（4）天平的左盤有一個缺角，在調(diào)節(jié)天平平衡時，已解決，故結果依然準確；
（二）（1）天平平衡時燒杯和酸奶的總質(zhì)量為m₂，減去用針筒抽取5mL酸奶，測出燒杯和剩余酸奶的總質(zhì)量m₃，就是5ml的質(zhì)量，利用密度公式得出答案；
針筒的分度值比量筒小，使得測量更準確．
（2）針筒的刻度線前的尖端還是有一點小“空隙”，使得測量的體積偏小了，則密度就偏大了； 將此時抽滿酸奶的針筒中的一 部分酸奶返回燒杯，測量燒杯和剩余酸奶的總質(zhì)量m₄，讀出針筒內(nèi)酸奶體積V 就能正確測出密度了．

解答 解：（一）（1）平衡螺母相對于指針的調(diào)節(jié)規(guī)律是“左偏右調(diào)，右偏左調(diào)”，故向右調(diào)；
（3）由圖一可知，m_石=20g+10g+5g+1.8g=36.8g；
石塊的體積等于溢出水的體積，V_石=V_水=$\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{8g}{1g/c{m}^{3}}$=8cm³；
根據(jù)密度公式，ρ_石=$\frac{{m}_{石}}{{V}_{石}}$=$\frac{36.8g}{8c{m}^{3}}$=4.6g/cm³；
（4）天平的左盤有一個缺角，在調(diào)節(jié)天平平衡時，兩端已平衡，故結果依然準確；
（二）（1）質(zhì)量為m₂-m₃，體積為5ml，故ρ_酸奶=$\frac{{m}_{酸奶}}{{V}_{酸奶}}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{3}}{5ml}$；
針筒的優(yōu)點是分度值比量筒小，使得測量更準確；
（2）針筒的刻度線前的尖端還是有一點小“空隙”，使得測量的體積偏小了，由于液體質(zhì)量不變，則密度的測量就偏大了；
將此時抽滿酸奶的針筒中的一 部分酸奶返回燒杯，測量燒杯和剩余酸奶的總質(zhì)量m₄，則酸奶的質(zhì)量為m₂-m₄，讀出針筒內(nèi)酸奶體積V，
則酸奶密度的表達式為：ρ_酸奶=$\frac{{m}_{2}-{m}_{4}}{V}$．
故答案為：（一）（1）右；（3）4.6；（4）依然準確；（二）（1）$\frac{{m}_{2}-{m}_{3}}{5ml}$；分度值比量筒小，使得測量更準確；（2）偏大、讀出針筒內(nèi)酸奶體積V、$\frac{{m}_{2}-{m}_{4}}{V}$．

點評 測固體、液體的密度首先會使用天平，用天平測出固體的質(zhì)量m，根據(jù)排水法利用水的密度求出固體的體積V，再用公式ρ=$\frac{m}{V}$算出固體的密度；測液體密度時要注意空杯的質(zhì)量，這是一道有難度的試題．